Рентгеновский телескоп NASA Chandra и Очень большой телескоп позволили учёным выяснить, что чёрные дыры охлаждают горячую материю перед её поглощением.
Исследование показало, что столкновение джетов, запускаемых сверхмассивными чёрными дырами, с горячим межгалактическим газом в скоплениях создает полости. Это способствует формированию сложных нитевидных структур из горячего ионизированного газа и более холодного газа. Затем охлажденный газ падает обратно к центру галактического скопления, питая сверхмассивную чёрную дыру и вызывая новые выбросы.
Исследование открывает механизмы питания сверхмассивных чёрных дыр, расположенных в центрах крупных галактик. Некоторые из этих космических гигантов, масса которых в миллионы или миллиарды раз больше массы Солнца, могут вести себя пассивно, например Стрелец A* в центре нашей галактики. Другие же, подобно чёрной дыре в центре галактики M87, характеризуются мощными выбросами, запускающими струи материи со скоростью, близкой к скорости света.
Разница между «спокойными» и «активными» чёрными дырами определяется количеством материи вокруг них. Когда чёрная дыра окружена облаком газа и пыли, образуется вращающийся диск. Часть этой материи поглощается чёрной дырой, а часть выбрасывается в виде струй, создавая обратную связь активного ядра галактики.
Учёные выяснили, что выбрасываемый горячим газом материал черных дыр способен охлаждаться, образуя тонкие нити теплого газа. Этот теплый газ движется к центрам скоплений, соединяясь с аккреционными дисками и питая супермассивные черные дыры. Данный процесс стимулирует дальнейшие выбросы, притягивая ещё больше теплого газа и пополняя запасы черных дыр.
Открытие может быть важно не только для изучения питания чёрных дыр, но и для понимания роста галактик в целом. Холодные нити газа рассматриваются как источник строительных блоков для новых звёзд, поэтому обнаруженная взаимосвязь важна для понимания процессов формирования и роста галактик.